L’antimonio (Sb) è un metalloide comunemente presente nell’ambiente. Viste le gravi implicazioni per la salute umana associate alla sua esposizione acuta o cronica, l’antimonio ed i suoi composti sono considerati contaminanti di interesse prioritario dall’Agenzia di Protezione dell’Ambiente degli Stati Uniti. La contaminazione da antimonio nei suoli è spesso imputabile ad attività minerarie, inceneritori di rifiuti, centrali elettriche e poligoni di tiro. Considerato l’impatto negativo del metalloide sulla funzionalità dei suoli, sulla abbondanza e diversità del microbiota presente, così come sulla crescita vegetale, la contaminazione dei suoli da antimonio rappresenta una problematica di importanza globale.

Nell’ultimo decennio sono state condotte diverse ricerche per valutare le possibilità di recupero di suoli contaminati da elementi potenzialmente tossici (PTE; per es. Pb, Cd, Zn, Cu, As) mediante processi di stabilizzazione/immobilizzazione “in-situ” dei contaminanti, attivati da materiali sorbenti o, più in generale, da ammendanti. In questo contesto, differenti ammendanti (ad es. compost, biochar, water treatment residuals) sono stati testati con successo, ovvero sono risultati in grado di adsorbire e/o precipitare i PTE presenti nel suolo promuovendone un recupero chimico e biologico. Tuttavia, la maggior parte di questi studi ha trascurato la contaminazione del suolo da antimonio, per cui le potenzialità di impiego di ammendanti organici environmental-friendly per il recupero di tali suoli rimangono in gran parte da esplorare.

L’obiettivo generale del progetto è quello di valutare le capacità di ammendanti environmental-friendly di immobilizzare l’antimonio presente in suoli contaminati, limitarne la mobilità, attenuarne i fenomeni di fitotossicità e bioaccessibilità, promuovere l’abbondanza, la diversità e funzionalità microbica dei suoli contaminati. L’ammendante selezionato è il biochar, un residuo carbonioso derivante dalla pirolisi di biomasse di origine vegetale. L’abbondante presenza di sostanza organica stabile e di una componete minerale caratterizzata dalla presenza di ossi-idrossidi di Fe, l’elevata superficie specifica e porosità, qualificano il biochar come ammendante potenzialmente valido per l’immobilizzazione di Sb in suoli contaminati. In tal senso, prove preliminari condotte in soluzione acquosa nei nostri laboratori supportano tale previsione, confermando una sostanziale affinità tra Sb e biochar, che tuttavia rimane da esplorare compiutamente. 

La valutazione del biochar come ammendante environmental-friendly per il recupero ambientale di suoli contaminati da Sb sarà implementata sia in laboratorio che in prove di mesocosmo. In laboratorio, sarà valutata in soluzione acquosa l’affinità e la capacità adsorbente del biochar rispetto a Sb(V) (la forma di antimonio più stabile e maggiormente presente nei suoli), in presenza ed assenza di ioni inorganici competenti comunemente presenti nel suolo (es. fosfato, arseniato, solfato), acidi organici a basso peso molecolare presenti negli essudati radicali (es. acido malico, citrico, ossalico) e a diversi valori di pH. In esperimenti di mesocosmo, sarà valutata l’influenza del biochar (aggiunto a suoli della Sardegna contaminati da Sb) sulla mobilità, bioaccessibilità e fitotossicità dell’antimonio, nonché l’impatto dell’ammendante sull’abbondanza, diversità e funzionalità della componente microbica dei suoli.

Le conoscenze acquisite saranno utili per la definizione di nuovi approcci sostenibili ed eco-compatibili per il recupero di suoli contaminati da Sb, sia in ambito locale (vedi Argentiera e Su Suergiu in Sardegna), che nazionale.